光催化降解技术在VOCs处理中的作用

  光催化降解技术在VOCs处理中的作用

    随着工业化的发展和城市化进程的加快，人们对环境质量的要求越来越高，VOCs由于其高危害性也越来越受到重视，根据其物理和化学性质，选择不同方法来处理，不仅可以减轻环境污染，还会取得一定的经济效益。光催化降解有机污染物比较完全,最终生成CO2和无机物。光催化净化技术被认为是具有广阔应用前景VOCS处理技术新净化技术 ，是一个活跃的研究方向。

    光催化降解VOCs的基本原理是在特定波长光照射下，光催化剂被活化，使H20生成-OH，然后-OH将VOCs氧化成CO2、H2O和无机物质。由于气相中具有较高的分子扩散和质量传递速率及较易进行的链反应，光催化剂对一些气相反应的光效率接近甚至超过水相反应。日本的田中启一和山口伸一郎等对利用紫外线光分解气态有机物作了研究，结果表明，在气体情况下，有机氯化物和氟氯碳在185nm紫外光照射下，进行气相光解，2种物质都能在极短的时间内分解，而且有机卤化物的分解速度大于氟氯碳；三氯乙烯几秒钟内即能分解成最终产物CO2、Cl2、F2及光气等；光分解产生的醋酸等中间产物可通过碱液处理或延长滞留时间等手段最终去除。

光分解VOCS主要有2种形式：一种是直接光照，在波长合适时，VOCs分解；另一种是催化剂存在下，光照气态VOCs使之分解。常用的金属氧化物光催化剂有：Fe203、W03、Cr203、ZnO、ZrO、Ti02等。由于Ti02的化学性质稳定、催化活性高且无毒价廉、货源充足，成为目前试验研究中最常用的光催化剂之一。

     东莞环保工程之光催化降解技术主要适用于低浓度(小于1000ppm)、气量小的VOCs的处理。其优点是反应过程快速高效、能耗低、无二次污染，但仍存在一些缺陷，如光催化反应量子产率比较低，催化剂对激发源特征波长要求苛刻，且当污染物浓度高时，需要很大的催化面积而使得其与其他方法相比变得不经济。

    光催化降解技术去除低浓度VOCs已接近商业化使用阶段。研究结果表明，许多VOCs均可在常温常压下光催化分解，包括脂肪烃、醇、醛、卤代烃、芳烃及杂原子有机物等，己成为VOCS处理技术中一个活跃的研究方向。